【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.04.21】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24AT5031
利用課題名 / Title
金属有機構造体MOF粒子のIR観察
利用した実施機関 / Support Institute
産業技術総合研究所 / AIST
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）物質・材料合成プロセス/Molecule & Material Synthesis
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）次世代ナノスケールマテリアル/Next-generation nanoscale materials（副 / Sub）次世代バイオマテリアル/Next-generation biomaterials
キーワード / Keywords
DDSマテリアル/ DDS material,ナノ粒子/ Nanoparticles,ナノ多孔体/ Nanoporuous material,走査プローブ顕微鏡/ Scanning probe microscope,赤外・可視・紫外分光/ Infrared/visible/ultraviolet spectroscopy
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
大島 一輝
所属名 / Affiliation
大阪公立大学工学研究科
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
井藤浩志,斎藤武範
利用形態 / Support Type
（主 / Main）技術補助/Technical Assistance（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
・原子間力顕微鏡（AFM），分光計測の原理の理解と実習
AFMの原理と利用例を理解し，ナノ材料の物性測定と分光計測技術を習得するため実習を行った
・ARIM AT-504（リアル表面プローブ顕微鏡）を用いた実習
習得したAFMと分光技術を用い，リアル表面プローブ顕微鏡（neaSNOM）による近接場におけるナノ材料の微視的な表面観察と赤外吸収スペクトルの測定を行った
また，超真空STM，高速AFMといった最先端走査プローブ顕微鏡（SPM）装置の紹介やSNOMに使用するサンプル作製を行っていただいた
実験 / Experimental
リアル表面プローブ顕微鏡（neaSNOM）による近接場におけるナノ材料の微視的な表面観察と赤外吸収スペクトルの測定を行った。
結果と考察 / Results and Discussion
測定試料はサンプル試料と持ち込んだサンプルをAFMのダイナミックモードでの測定，neaSNOMでのIR測定を行った。図1は，Si/SiO2標準試料を用い，分解能を確認し，反射モードのレファレンススペクトルを取得した際に得られた画像である。調整後に，SiO2の吸収によるコントラスト（図1右）が得られた。その後，持ち込んだサンプルをエタノールに分散させ，シリコン基板とマイカ上に滴下して乾燥させることで，ナノ材料の分散した試料を作製した。今回は，分散状態が良好であったマイカ上に滴下して作製した試料を観察したのが図２である。図２は1400～1600 /cmの範囲のブロードバンド光に対する光学吸収像である。赤色で示されているのは吸収の多い部位を指す。この波数域には，ベンゼン環による大きな吸収があるため，ベンゼン環の有無のコントラストであると考えられる。単体や凝集したナノ材料部分による吸収が見られ，分散した素材であることが確認できた。いずれの試料において微小領域での表面観察が可能であることが見て取れる。IR測定は図2左図の3点でIR測定を行い，各ポイントのスペクトルは図4に示す。ナノ粒子の表面に位置する1,3のポイントでは材料の粒子特有のスペクトルが観察された。このスペクトルのピークは原末に一致していることを確認している。また，2のポイントではスペクトルは観察されなかった。以上のことから，ナノ粒子に対する高解像度でのイメージングと特定かつ微視領域での粒子のスペクトル測定が可能であることが示唆された。今回の測定条件では，材料の内包物のスペクトルがベンゼン環の波数と近く，かつ弱かったため，吸収波数が分析可能な波数・感度とマッチせず，本研修では実施できなかった。今後，材料の内包物の識別が可能となる測定条件を検討する。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図1 SiO2 on silicon 試料
図2 持ち込みサンプル
図3 neaSNOM装置
図4 各ポイントにおけるIRスペクトル
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件